企業ネットワーク最前線

【特集】ネットワーク未来予想図2020

5Gは3段階で進化する ポテンシャル発揮は2023年から

文◎坪田弘樹(編集部) 2020.01.27

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いよいよ2020年3月から5Gの商用サービスが始まる。圧倒的な高速・大容量性、超低遅延・高信頼通信といったポテンシャルが発揮されるのはいつ頃になるのか。3つの段階に分けて今後の行方を展望する。

 
5Gサービスはどのように始まり、そして進化していくのか。

その過程は3段階に分けて考える必要がある。5G NR(New Radio)の導入、つまり無線部分の5G化によって超高速モバイルブロードバンド(eMBB)サービスがスタートする「初期段階」、LTE周波数帯のNR化とコアネットワークの5G化が進行する「拡充段階」、そして5Gのフル仕様が導入された後の「成熟段階」だ。

この段階的展開と並行して、携帯電話事業者(以下、携帯キャリア)によるエリア拡大と5G端末の拡充が進展。2023年以降に“真の5G”が姿を表すことになろう。

 

図表1 5Gの段階的展開
図表1 5Gの段階的展開


<初期段階の5G>インフラ整備は急進も端末価格が足かせに2020年春の商用サービス開始時点での5Gの姿を予想してみよう。

スタート時の5Gサービスは、現在の「スマートフォン向けモバイルブロードバンド」の延長線上に位置付けられる。5G基地局の展開エリアについてNTTドコモは、「都市部から地方までトラフィック需要の高い場所や、5Gサービス・ソリューションで新規に需要が顕在化する場所(各種施設やスタジアム・ライブ会場や工場など)を予定」としているが、こうした“5Gゾーン”でeMBBによる高速・大容量通信が利用できる。

性能については、9月から行われたプレサービスの実績が参考になる。

ドコモは3.7/4.5/28GHz帯の3種の周波数帯を使用。最大通信速度(受信時)は、3.7/4.5GHz利用時が2.4Gbps、28GHz利用時が3.2Gbpsだった。引き続き性能向上を目指し、2020年春に予定する商用サービスでは「プレサービスを上回るスペックを提供する予定」だ。

ただし、上記の数値はあくまで理論上の最大速度であり、かなり条件の良い環境でも実スループットは1Gbpsを下回るだろう。3.5GHz帯で5Gを全国展開している韓国を参考にすると、同国の3キャリアに基地局設備を提供しているノキアによれば、2019年9月に計測したある都市の下りリンクの平均スループットは500~600Mbps程度という。

LTEと5G NRを束ねて高速化スループット向上のカギとなるのは、LTEと5G NR間のキャリアアグリゲーション(CA)だ。CAは複数の周波数帯を束ねて高速伝送を行う技術であり、LTEでも使われている。これをLTEと5Gとの間で行う「NSA/Dual Connectivity」により、スループットを大きく向上させられる。

5G開始当初のNSA(ノンスタンドアロン)構成では、LTE基地局と5G端末の間で制御信号をやり取りした後、5G NRでデータ伝送を行うのが基本形だが、NSA/Dual Connectivityにより、セッション確立後の伝送にもLTEを活用できる。

韓国では、これが5Gサービスの高速化に一役買っている。

ノキアソリューションズ&ネットワークスで5G技術統括本部 本部長を務めるブライアン・チョー氏が9月に開催した同社イベントで紹介した例では、韓国の商用サービスにおいて、2×2MIMOに対応した5GスマートフォンでNSA/Dual Connectivityを用いた結果、最大1Gbps超のスループットを確認したという。なお、フィールドトライアルでは4×4MIMOの5G NRで1Gbpsを出し、これをLTEの500Mbpsと束ねて最大1.5Gbpsのスループットも実現している。

日本でもNSA/Dual Connectivityの活用が進むはずだ。ソフトバンクモバイルネットワーク本部 本部長の野田真氏は、「我々も当然使う。NSAでは一般的な使い方であり、スループット向上に寄与する」と話す。

ソフトバンク モバイルネットワーク本部 本部長の野田真氏(右)と、同本部 ネットワーク企画統括部 技術企画部 部長の浅倉智一氏
ソフトバンク モバイルネットワーク本部 本部長の野田真氏(右)と、
同本部 ネットワーク企画統括部 技術企画部 部長の浅倉智一氏

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